为了进行高达1.1 THz 的S 参数测量,可以使用由PNA 和PNA-X 网络分析仪配置的各种分频段扩展毫米波解决方案。2 或4 端口OML 分频段扩展波导系统包括PNA-X 和OML 公司提供的频率扩展器,可覆盖50 GHz至500 GHz 的频率范围。根据测量需要和所选用的频率扩展器类型,它可以配备/ 不配备控制器。可进行的具体测量包括真实模式、时域、功率、功率扫描( 单一频率)、功率谱、互调失真和噪声系数等等。2 或4 端口VDI 分频段扩展波导系统用于进行THz 成像,可配备Virginia Diodes Incorporated (VDI) 公司提供的频率扩展器,将频率范围扩展至950 GHz。
这些分频段扩展毫米波解决方案使用内置的固化软件, 无论是使用PNA 还是PNA-X 系列网络分析仪都可以利用已经开发好的测量应用软件进行测量。无论测量的频率范围是什么,用户都可以通过前面板对测试仪器进行手动控制,并可以使用鼠标访问操作简单的下拉菜单。使用固化软件界面,用户可以轻松地在各频段之间进行切换。
网络分析仪测量示例
为了更好地了解如何使用毫米波网络分析仪进行测量,以4 端口N5251APNA 网络分析仪为例,它可以执行10 MHz 至110 GHz 的单次扫描测量( 图1)。N5251A 能够控制并使用接收机稳幅能力,精确地设置1.0 毫米测试端口上的功率。它还支持诸如真实差分测量、脉冲测量和标量混频器测量等应用,并能够灵活地对晶圆上元器件进行单次接触,完整表征被测件的特性。
图1. 以N5227A PNA 为基础构建的4 端口110 GHz N5251A 毫米波网络分析仪的结构图。
N5251A 能够对功率进行精确控制,使用户在毫米波频率上测量器件增益压缩特性的工作更为简单。例如,图2 显示它在进行传统S 参数测量的同时,还使用功率扫描进行了110 GHz 缓冲放大器测量。
图2. 在77 GHz 上进行功率扫描增益压缩测量。
使用此N5251A 配置还可以轻松进行混频器测量和功率谱测量。图3a 显示了PNA 对75 至110 GHz 下变频混频器执行本振功率扫描的测量结果,测量频点设置在75 GHz 连续波上。使用PNA 的内置IM 频谱选件,可进行功率谱测量。图3b 显示了在10 MHz 至110 GHz 频率范围内测量110 GHz 缓冲放大器输入输出频谱的结果。